İzmir Körfezi Gediz nehri ağzında partikül ve çözünmüş madde taşınımı

İZMİR KÖRFEZİ GEDİZ NEHRİ AĞZINDA

PART

_{İKÜL VE ÇÖZÜNMÜŞ MADDE TAŞINIMI}

Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi

Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü, Kıyı Mühendisli_{ği Programı}

Ay

_{şın SÜZAL PASTORE}

Temmuz, 2008

ii

AYŞIN SÜZAL PASTORE tarafından NİHAYET BİZSEL Doç. Dr. yönetiminde

hazırlanan “_{İZMİR KÖRFEZİ GEDİZ NEHRİ AĞZINDA PARTİKÜL VE}

ÇÖZÜNMÜ_{Ş MADDE TAŞINIMI” başlıklı tez tarafımızdan okunmuş, kapsamı ve}

niteli_{ği açısından bir doktora tezi olarak kabul edilmiştir.}

Doç.Dr. Nihayet B_İZSEL

Danı_şman

Prof. Dr. Hüseyin Avni BENL_{İ Doç.Dr. İlgi KARAPINAR}

Tez _{İzleme Komitesi Üyesi} Tez _{İzleme Komitesi Üyesi}

Doç. Dr. Nuray BALKI_{Ş Yrd. Doç. Dr. Kemal Can BİZSEL}

Jüri Üyesi Jüri Üyesi

Prof. Dr. Cahit HELVACI Müdür

iii

TE_ŞEKKÜR

Öncelikle doktora dönemim boyunca benim için yeni olan pek çok konuda bilgisi ile

destek olan günlük hayatta da ise arkada_{şlığını esirgemeyen sevgili danışmanım Nihayet}

Bizsel’e ve bu doktora çalı_{şmasında kaynak sağlayan projemizin yürütücüsü ve aynı}

zamanda fikir , öneri, güven ve deste_{ği ile daima yanımda olan Can Bizsel’ de çok}

teşekkür ederim. Bu proje benim içinde yürütücülüğünde çalıştığım ilk proje olduğundan

kalbimde ayrı bir önem ta_{şımaktadır.}

Her türlü konuda her zaman yanımda yer alan ve moral, destek veren, bana inanan

annem Tennur Süzal, babam Barı_{ş Süzal’a, eşim Davide Pastore’ye ve her daim}

yardımları için kuzenim Murat Özkan’a en içten te_{şekkürlerimi bir kez daha buradan}

iletmek isterim. İyiki varsınız…

Bu ara_{ştırmada benimle birlikte gece gündüz çalışan, yeri gelip benimle birlikte üzülen,}

sevinen dostlarım Aylin Demirda_{ğ, Burak Evren’e de kalpten sevgilerimi ve}

te_{şekkürlerimi iletmek isterim.}

Bu çalı_{şma TÜBİTAK ÇAYDAG grubu tarafından izlenen 104Y037 nolu proje}

kapsamında ve Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü’nde

yürütülen Körfez _{İzleme seferleri sırasında R.V. Koca Piri Reis Gemisi ile}

gerçekle_{ştirilmiştir. Projemize gösterdikleri destekden dolayı TÜBİTAK’ a ve ayrıca}

Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü’ne ve çalı_şanlarına,

seferlerde çalışmamıza yardımcı olan R.V. Koca Piri Reis Gemisi personeline ve

özellikle bizimle her seferde Gediz Nehri a_{ğzına kadar macera yaşayan usta gemici}

Günay Acartürk’e de ayrıca te_{şekkür etmek isterim.}

Çalı_{şma süremiz boyunca ihtiyaç duyduğumuz diğer verileri sağlayan Devlet Su İşleri}

İzmir Bölge Müdürlüğüne, Elektrik İşleri Etüt İdaresi Aydın Bölge Müdürlüğüne,

Devlet Meteoroloji _{İşleri İzmir Bölge Müdürlüğüne yardımlarından dolayda çok}

te_{şekkür etmek isterim. Tezimin veri kaynağını sağlayan projemiz tek başına}

yürütülmesi oldukça zor bir çalı_{şma idi, fakat bir ekip bilinci ve anlayış ile elele vererek}

ne mutlu ki sonunu getirebildik. Sunu söylemek isterim birlikte çalı_{şmak çok keyifliydi.}

iv

ÖZ

Bu çalı_{şma ile Gediz Nehri’nin mevsimsel olarak partikül ve çözünüş madde taşınımının}

tuzluluk da_{ğılımı ile İzmir Dış körfezine etkisi 2004-2005 yılları içinde izlenmiştir.}

Partikül ve çözünmüş besin tuzları (C, N, P, Si), Chl-a ve toplam askıda katı madde

ölçülmü_{ş ve değerlendirilmiştir. Sonuç olarak yapılan çalışmadan nehrin mevsimsel}

olarak bir kapan davranı_{şı gösterdiği görülmüştür. Yapılan bu çalışma ile Gediz}

Nehri’nin en çok kıyı bölgesini etkiledi_{ği özellikle Homa Lagünü ve güney kıyı şeriti}

boyunca ilerledi_{ği sonucuna varılmıştır.}

Anahtar Kelimeler: Gediz Nehri, Fizikokimyasal dinamikler, Partikül maddeler,

v

PARTICLE AND DISSOLVED MATERIAL TRANSPOTATION FROM THE

MOUTH OF THE GED_{İZ RIVER, İZMİR BAY, AEGEAN SEA}

ABSTRACT

This study is an attempt to elucidate the seasonality in the role of Gediz River, as a source, by tracing the concentration of particle and dissolved loads across the salinity

gradient towards the outer section of the İzmir Bay in 2004 and 2005. Particle and

dissolved parameters of nutrients (C, N, P, Si) and Chl-a and total suspended matter were measured and evaluated. As a conclusion, the river mouth usually seems to be acting as a trap rather than a source.

Thus the river’s impact has been observed within the inshore zone and particularly on Homa Lagoon along the southern shoreline.

Keywords: Gediz River, Physicochemical dynamics, Particle matters, Dissolved

vi

Sayfa

TEZ SINAV SONUÇ FORMU.………...ii

TE_{ŞEKKÜR ...iii}

ÖZ …………...iv

ABSTRACT...v

BÖLÜM B_{İR – GİRİŞ ………...1}

1.1 Nehirlerin Genel Özellikleri ve Bazı Genel Kimyasal Olaylar...1

1.1.1 Çözünmü_{ş Maddeler...1}

1.1.2 Besin Tuzları...2

1.1.3 Çözünmü_{ş Ve Partikül Organik Maddeler ...4}

1.1.4 Askıda Katı Madde ...5

1.2 Östarinin Tanımı ve Genel Özellikleri…...6

1.2.1 Östarinlerin JeoFizikoKimyasal Özellikleri...7

1.2.2 Östarinlerin Sınıflandırılması...12

1.2.2.1 Jeomorfolojik Sınıflama ……….12

1.2.2.2 Akıntı Sistemine Göre Sınıflama………12

1.2.2.2.1 Yüzeyden İlerleyen Akıntı Sistemine Sahip Östarinler (Saltwedge)..13

1.2.2.2.2 Yüksek Oranda Tabakala_{şmış Akıntı Sistemine Sahip Östarinler….14} 1.2.2.2.3 Zayıf Tabakala_{şma Gösteren Östarinler……….15}

1.2.2.2.4 Dikey Karı_{şım Gösteren Östarinler………15}

1.2.2.2.5 Ters Yönlü Akıntıya Sahip Östarinler………16

1.2.2.2.6 Süreksiz Bir Akıntı Yapısına Sahip Östarinler………...17

1.3 _{Gediz Havzasının Ve Gediz Nehrinin Genel Özellikleri……….18}

1.3.1 Gediz Havzasının Genel Özellikleri………..18

vii

1.4 _{Çalışmanın Amacı………26}

BÖLÜM _{İKİ – METOD...28}

2.1 Örnekleme Yöntemleri………...28

2.1.1 Yapılan Ön Hazırlıklar………...28

2.1.2 Alan Çalı_{şması………....29}

2.1.3 Laboratuar Çalı_{şması………..29}

2.2 _{İstatistiksel Yöntemler………30}

BÖLÜM ÜÇ – SONUÇLAR VE DE_{ĞERLENDİRME…... 32}

3.1 Meteorolojik Veriler Ve Debi………32

3.2 Fiziksel Ve Kimyasal De_{ğişkenlerin Değişimi………..33}

3.2.1 Fiziksel De_{ğişkenler………...34} 3.2.1.1 A_{ğustos 2004 ...………36} 3.2.1.2 Kasım 2004 ...………..….40 3.2.1.3 Şubat 2005 ...………44 3.2.1.4 Nisan 2005 ...………48 3.2.1.5 A_{ğustos 2005 ...……….53} 3.2.1.6 Çözünmü_{ş Oksijen (DO), pH ...………..57} 3.2.2 Kimyasal De_{ğişkenler……….60} 3.2.2.1 Partikül Madde Ta_{şınımı………60}

3.2.2.1.1 Askıda Katı Madde (AKM)……....………60

3.2.2.1.2 Klorofil-a (Chl-a)...……….……… 66

viii

3.2.2.1.6 Partikül Madde Boyut Da_{ğılımı….………..80}

3.2.2.2 Çözünmü_{ş Madde Taşınımı……….………82}

3.2.2.2.1 Çözünmü_{ş Azot Formları (NO}2, NO3, NH4)………..85

3.2.2.2.2 Çözünmü_{ş Fosfat Formları (TDP)………...90}

3.2.2.2.3 Çözünmüş Organik Karbon (DOC)……….93

3.2.2.2.4 Silis (Si)………...95

3.2.2.3 Toplam Besin Tuzları Ta_{şınımı………...98}

3.2.2.3.1 Suda Toplam Organik Karbon (TOC)……….………98

3.2.2.3.2 Toplam _{İnorganik Azot (TIN)………...101}

3.2.2.3.3 Toplam Fosfat (TPO4)………...101

3.2.2.4 Partikül Karbon:Azot:Fosfat Oranları (C:N:P)………104

3.2.2.5 Çözünmü_{ş Besin Tuzları Arasındaki Oranlar………...107}

3.2.2.6 Toplam Madde Ta_{şınımı Hesabı ………..……..………..109}

3.3 Temel Bile_{şen Analizi...……….111}

BÖLÜM DÖRT – SONUÇ ………...115

4.1 Gediz Nehrinin İzmir Körfezi’ ne Etkisi………..115

4.2 Tüm De_{ğişkenlere Genel Bir Bakış Ve Değerlendirme……….123}

4.3 Öneriler ………127

KAYNAKLAR………...………...128

1

BÖLÜM BİR

GİRİŞ

1.1 Nehirlerin Genel Özellikleri ve Bazı Genel Kimyasal Olaylar

Nehirlerin dünya genelinde deşarj oranı (ort. Nehir deşarjı / ort yağış ) 0,46 dır

(Bianchi, 2007). Bu sonuç gelen yağmur sularının yaklaşık %50’sinin atmosfere

buharlaşma yolu ile geri döndüğünü göstergesidir. Geri kalan % 50’ lik kısım ise

denizlere ve östarinlere taşınmaktadır. Östarinlere ve denizlere tatlı su kaynağı olan

nehirlerde bulunan ana maddeler içeriğine bakıldığında şu şekilde bir gruplandırma

yapılabilir: Su, askıda inorganik maddeler (Al, Fe, Si, Ca, K, Mg, Na ve P),

çözünmüş materyaller (HCO3- , Ca+2, SO4-2, H4SiO4, Cl-, Na+, Mg+2, K+), çözünmüş

besin tuzları (N, P, Si), çözünmüş ve partikül organik maddeler, askıda katı madde, iz metalleridir.

Nehir suyunda bulunan önemli ana maddeleri incelersek: 1.1.1 Çözünmüş Maddeler

Deniz ve nehir suyu içerdiği çözünmüş tuzlar açısından farklıdır. Nehir suyundaki

baskın iyon HCO3- ve Ca+2, SiO2 iken denizlerdeki baskın iyonlar Cl-, Na+ iyonlarıdır

(Brown ve ark.,1989). Nehirlerde ve denizlerde bulunan ana iyonların miktarlarına bakarsak (Tablo1.1), denizlerde bulunan iyonların miktari nehirlerde bulunan iyonlarından en az 200 kat fazladır.

Tablo 1.1 Denizlerde ve nehirlerde bulunan temel iyonlar ve miktarları bütün değerler için %0 ve g/kg-1 _{geçerlidir. Kaynak (Bianchi, 2007a) (Brown ve ark.,1989)}

İyon Turu Deniz Nehir

Klor (Cl¯) 19 0,008

Sodyum (Na+) 10 0,006

Sülfat (SO42¯) 2,7 0,011

Magnezyum (Mg+) 1,2 0,004

Kıyaslama yapılan temel iyonların kaynakları ve özellikleri incelendiğinde: klor çok

çözülen bir elementtir. Diğer iyonlarla reaksiyona çok giremez ve su kütlesini

izlemek için iyi bir değişkendir. Ana kaynağı kayalar, nehirler, deniz tuzları,

yağmurdur. NaCl’un mineral formu yani kaya tuzundan çeşitli yollara aşınma

sonucunda çözünür. Sodyum denizlere atmosfer yolu ile ulaşır. Ayrıca kaya

tuzundan sediment kayalıklarından. Kalsiyum ve Magnezyum kalsiyumkarbonatli

(CaCO3) veya dolomit (CaMg(CO3)2) karaların aşınması yolu ile oluşurlar. Ca+2 ’ nin

%65’i nehir sularında bulunur. Dolomit Mg için ana kaynaktır.

HCO3¯ kayalardan aşınma yolu ile ortama katılır. Silis’in %20’si karbonat (HCO3¯)

aşınmasından, %8’i karbonat kayalarındaki silisli sist’ den, çözünmüş silikatın büyük

bir kısmı tropikal bölgelerden, silis minerali kaolinit’in aşınmasından ve çok önemli

bir kaynak sayılmayan biyojenik kaynaklar yolu ile okyanuslar için kaynak oluşturmaktadır. Sülfat %2’si tuzdan, %33’u aşınmadan, %54’u kirlilikten , %8’i volkanlardan, %3’u de biyolojik kaynaklardan ortama katılır.

1.1.2 Besin Tuzları

Nehirden taşınan besin tuzu miktarları, fiziksel karışım ve suyun östarinde kalış

süresi bölgenin fitoplankton miktarını, dolayısıyla birincil üretimini belirler. Besin

tuzu girişinin yüksek, suyun kalış süresinin fitoplankton generasyon süresinden daha

uzun olduğu bölgelerde belirgin fitoplankton aşırı büyümesi (bloom) gözlendiği

bilinmektedir (Hillman, Lukatelich ve Mc Comb 1990).

Suda bulunan çözünmüş besin tuzları Si, karbon, azot ve fosfat formları olarak

tanımlanır. Azot; organik içerikli azot, üre ve amino asitlerin indirgenmiş halidir.

NO2, NO3¯, NH4+ formlarında bulunur. İnorganik amonyum ve nitrat formlarının her

ikisi de fitoplanktonlarca talep edilen formlarıdır (McCarthy, Taylor, Taft 1977, McCarthy, Kaplan, Nevins 1984). Fosfat; orta, para ve meta fosfat bu üç yapısal hali

bulunur. Silikat; alüminyum silikat killeri, kristalize silikat, çözünmüş silikat

şekline suda bulunur. Doğadaki çeşitli sularda bulunan besin tuzları oranları

3

Tablo 1.2 Doğadaki çeşitli sularda bulunan çözünmüş besin tuzları (Millero, 1996).

NO2-, (µM) NO3 -(µM) NH4+ (µM) Fosfat (µM) SiO2 (µM) Kıyı Suları 0,1 -1 0,1 - 15 0,1 -10 0,6 – 1,6 1 - 25 Östarin 0,1 - 25 0,1 -200 0,1 -200 0,3 – 3,0 1 - 150 Okyanuslarda Yüzey suyunda 0,03 0,05 0,1 ~ 0,05 1 - 5 Okyanuslarda Dip suyunda 0,03 15 - 45 0,05 Maks. 1 – 3 125 - 180

Organizmalar besin tuzlarını bünyesine alarak ortamdan uzaklaştırır veya

ayrıştırarak (mineralizasyon) tekrar ortama katılmasını ve ortamdaki nutrientlerin

yenilenmesini sağlarlar. Redfield (1963) fotosentez yapan canlılar için suda bulunan

karbon, azot, fosfat arasında sabit bir oran bulmuştur. Bu oran (C:N:P) 106:16:1

seklinde ifade edilir. Yapılan çalışmalar sonucunda bu oranı Atlantik okyanusunda

95:17:1 , Hint okyanusunda ise 119:14,9:1 olarak bulunmuştur (Milero, 2006).

106 CO2 + 122 H2O + 16 HNO3 + H3PO4
C(H2O)106 + (NH3)16 + H3PO4 + 138O2

Bakteriler atmosferde bulunan N2’ un sabitlenmesinde görev alırlar. Azot ile ilgili

olarak diğer iki önemli olay nitrifikasyon ve denitrifikasyondur. Nitrifikasyon, NH4+

un aerobik durum altında oksijen ile NO3¯ haline dönüşmesine denir. Nitrifikasyonu

yapan bakteriler NH4+ u bir enerji kaynağı gibi kullanırlar ve organik madde

içindeki CO2’i yakalarlar. Bu işlem iki basamak şeklindedir:

NH4+ + 3/2 O2
HNO2 + H2O

Nitrobakteriler , HNO2 + 1/2 O2
HNO3

Genellikle atık sularda NH4+ konsantrasyonunun fazla olmasından dolayı yüksek

oranda nitrifikasyon meydana gelir. Denitrifikasyon ise bakterilerin NO3¯ yi bir

elektron alıcısı olarak kullanarak organik maddenin anaerobik ortamda oksidasyon

5C6H12O6 + 24HNO3
30CO2 + 42H2O + 12N2

Bu olayda limitleyici faktör NO3¯ iyonudur.

1.1.3 Çözünmüş Ve Partikül Organik Maddeler

Organik madde hem su kolonunda hem de bentik de aktif olarak mineralize olurlar. Özellikle organik azot denitrifikasyon yapan bakterilerce hızla ekosistemden

uzaklaştırılırlar. (Seitzinger 1988). Nitrifikasyon ve denitrifikasyon hızları direk

olarak bu maddelerin taşınma miktarlarına bağlıdır (McCarthy, Kaplan & Nevins

1984, Seitzinger & Nixon 1985). Bu yüzden nehirden taşınan maddelerin yüklerinin

bilinmesi önemlidir.

Head (1976) göre nehirlerin taşıdığı çözünmüş organik karbon miktarı (DOC) ortalama 10-20 (50) mg/l’ dır. Partikül organik karbon miktarı ise 5-10 mg/l, toplam karbon miktarı ise 15-30 (60) mg/l’ dır. Bu durumda nehirlerde bulunan organik

karbon formlarını diğer doğal sulardaki miktarlar ile kıyasladığımız da (Tablo1.3)

nehirlerin sahip olduğu organik karbon konsantrasyonunun diğer doğal ortamlara

göre daha fazla olduğu gözlenmiştir. Toplam organik karbon (TOC)= POC+DOC

şeklinde ifade edilebilir. Diğer önemli bir nokta ise eğer nehirde yüksek oranda DOC varsa bu durumda Al ve Fe’ de içeriyor demektir.

5

Tablo 1.3 Doğadaki çeşitli sularda bulunan organik karbon oranları (Head 1976; Kennish, 2001)

Açık Deniz

Org. Karbon Kons. (µµµµM)

Nehir Östarin Kıyı Suyu

Yüzey Dip Atık Su

Çözünmüş 833–1665 (4160) 83,3-416 (1665) 83,3-416 (1665) 83,3-225 0,5-0,8 8330 Partikül 416,3-832,6 41,6-416 8,3-83,3 0,8-83,3 0,25-0,8 16653 Toplam 1249-2498 (4996) 83,3-832 (2082) 83,3-6 (1749) 83,3-208 0,5-0,8 24979

Millero’ya (1996) göre ise nehirlerde bulunan toplam çözünmüş organik madde

miktarı 420 µM, partikül organik madde miktarı 170 µM iken östarinlerde bulunan

çözünmüş organik madde miktarı 8 ila 833 µM ve partikül organik madde

konsantrasyonu ise 8 ila 833µM arasında olduğu belirlenmiştir. Bu oranlar kıyı suları

için ise çözünmüş organik madde için 60 ila 210 µM ve partikül organik madde için

ise 4 ila 83 µM seviyesinde olduğu yapılan çalışmalar sonucunda bulunmuştur

(Millero, 1996). Nehirlerin okyanuslara olan organik materyal katkısı 1015 g C/yıl

buda toplam organik girdinin % 3,65’ini oluşturmaktadır (Millero, 1996).

Okyanuslar için en büyük organik kaynak birincil üretimdir (23,8x10 15 g C/yıl -

%90,6).

1.1.4 Askıda Katı Madde

Nehirler bulundukları ortama çok fazla askıda katı madde taşırlar (Eisma ve

Cadee, 1991). Askıda Katı madde (AKM) olarak sınıflandırılan partikül maddenin içinde organik ve inorganik orijinli maddeler bulunur. Bu maddelerin bazıları canlı

formda iken, bazı partikül maddeler ise birbirine tutunmuş farklı moleküller (kil

mineraline tutunmuş fosfat gibi) yada bir araya gelmiş ve topaklaşmış aynı türden

moleküller olabilir. Canlı olmayan organik ve inorganik maddelerin kaynağı

çevreden gelen endüstriyel ve evsel atık sular yada tarlalardan sulama suyu ile ortama katılan sular olabilir (Turner ve Millward, 2002; Che, He,Lin, 2003;

Suzumura, Kokubun, Arata, 2004). Okyanuslara ulaşan askıda katı madde kaynakları

Tablo 1.4 Okyanuslara ve denizlere taşınan yıllık AKM kaynakları ve miktarları (Open University course team, 2001 )

AKM Kaynakları: Ton/yıl

Nehirler ile 18,3*109

Kıyısal erozyonla 0,25*109

Biojenik sedimantasyon yoluyla: CaCO3

SiO2

1,4*109

0,49*109

Rüzgarların taşıdığı tozlar ile 0,6*109

Yeraltı suları ile <0,48*109

1.2 Östarinin Tanımı ve Genel Özellikleri

Östarin yarı kapalı, tatlı ve tuzlu suyun karıştığı, deniz ile zaman zaman bağımsız

bağlantısı olan ve değişken değerlerde tuzluluğa sahip kıyı sularının bulunduğu

alandır (Bianchi, 2007,b; Pritchard, 1967; UNESCO, 2006; Tomczak, 2000b). Geniş

östarinler alçak tepelerin yer aldığı kıyı şeritleri boyunca bulunmaktadır. Östarinler

hem doğal denge hemde insan hayatı açısından büyük öneme sahiptir. Bu alanlar pek

çok canlıya hem besin kaynağını oluşturmakta, hemde ev sahipliği yapmaktadır.

Birincil ve ikincil üretim yüksektir ve birincil üretim yapan canlılar bu bölgede güneş

enerjisini en yüksek seviyede kullanırlar. Mikroorganizma faaliyetlerinin fazla

olduğu ortamda bulunan mevcut besin tuzları, oldukça bol ve hızla kendini

yenileyebilir özelliktedir. Bu yüzden ortam oldukça yüksek üretkenliğe sahiptir. Kıyı

alanlarına ve okyanuslara taşınan partikül maddenin ana transferi östarinlerden ve

nehirlerden kaynaklanır. Ayrıca dünya üzerindeki pek çok östarin ve çevresi insanlar

tarafından da yerleşim yeri olarak kullanılmaktadır. Pek çok büyük şehir östarinlerin

kıyılarına kurulmuşlardır (Tokyo, Londra, NewYork, Buenos Aires..vs).

1.2.1 Östarinlerin JeoFizikoKimyasal Özellikleri

Dünya yüzeyinde bulunan kara parçalarından yılda toplam 40.000 km3 su deşarj

olmaktadır. Karalardan kaynaklanan bu deşarj sırasında pek çok materyalde sucul

7

bakıldığında tuzlara, çözünmüş organik maddelere ve çözünmemiş, askıda olan

materyallere rastlanır. Dünya kabuğunu oluşturan litosferde en çok bulunan mineral

grubu feldispat’dir. Bu mineral grubu yer kabuğunun % 60’ini oluşturur. İçeriğinde

ana element KaSi3O8, NaAlSi3O8 , CaAl2SiO8. Na feldispat’in erozyonu ile oluşan

kaolindir (hidrat Alümin Silikat) (Bianchi, 2007c). Kaolin (Al2Si2O5(OH) ) bir tür kil

minerali olup ve kilin en saf hali olarak tanımlanır (Wikipedia, 2007a).

NaAlSi3O8 + CO2 + H2O ---> Al2Si2O5(OH)

Kil mineralleri 2µm’den daha küçük çaplıdır. Kilin yapısı itibari ile su çekme

özelliği vardır. Kil minerallerinin östarinlerdeki yüzdeleri bölgenin özelliğine

bağlıdır. Fakat nehirler yolu ile östarine taşınımın büyük olduğu bu alanda oldukça

yüksek oranda bulunur.

Karasal kaynaklı sedimenttin denizlere taşınımı dalgaların, akıntıların ve yerçekimi

kuvvetinin etkisinde gerçekleşir. Dalgalar sığ suda sedimenttin karışmasını ve

havalanmasını sağlarlar. Akıntılar genellikle bölgenin dip yapısına bağlı olarak yada

östarinlerde olduğu gibi bazı kuvvetlerin etkisinde şekillenir ve su kütlesinin

hareketini şekillendirir. Yerçekimi kuvveti ise su kolonunda taşınan materyallerin

sediment’e geçmesinde etkin bir kuvvettir ve düz bir eğime sahip dip alanında etkisi

düşüktür. Tatlı su kaynağı olan nehirlerin debisi taşınan sediment ve askıda katı

madde miktarı üzerinde etkilidir. Değişik boyutlardaki sediment partiküllerinin

çökelme hızları Tablo 1.5’de verilmiştir. Bu Tablodan da görüldüğü gibi kil

partikülleri oturuşma hızları en düşük olan partiküllerdir (King, 1975).

Östarin tabanında bulunan sediment kayalıkları litosferin ve biyolojik etkilerin

sonucunda oluşan karakteristlik bir yapıdır ve bölge hakkında fikir sahibi olmaya

yardımcı olur. Östarinlerde sedimantasyon a: Ortama katılan sedimenttin turu ve oranından

b: Akıntı bölgesinin hassaslığı

c: Deniz suyu seviyesinin değişimi

d: İklim

f: Kimyasal faktörlerden etkilenerek şekillenir.

Tablo 1.5 Sediment partikulerinin çökelme hızları (King 1975)

Sediment Ortalama Çap (µM) Oturuşma Hızı (m/gün)

İri kum 250-125 1040 Kum 125-62 301 31,2 75.2 15,6 18.8 7,8 4,7 Silt 3,9 1,2 1,95 0,3 0,98 0,074 0,49 0,018 0,25 0,004 Kil 0,12 0.001

Östarinlerde meydana gelen kimyasal olaylar tatlı ve tuzlu su ile taşınan

maddelerin türüne ve kalitesine bağlıdır. Tatlı suda ve tuzlu suda meydana gelen

kimyasal reaksiyonlar farklıdır (Elliott ve McLusky, 2002; T.Bianchi, 2007a). Ayrıca bu bölgede meydana gelen kimyasal reaksiyonlar tatlı suyun alanda kalma

süresinden de etkilenir. Östarine giren sudaki çözünmüş maddenin tuzluluk

değişimine bağlı olarak değişimi ya östarin proseslerden etkilenmeyecekler,sadece

fiziksel karışıma maruz kalacakla, ya materyaller organizmalar tarafından

uzaklaştırılacaklar yada östarinde çözüneceklerdir (Şekil 1.1). Suda çözünmüş

oksijen (DO) ve nitrat iyonu (NO3¯ ) genellikle fiziksel kuvvetlerin bağlı olarak bir

gün içinde değişim gösterirler. Örneğin gelgitin artması ile ortamdaki çözünmüş

oksijeni seviyesi artarken, azot seviyesinde düşme meydana gelir. Fitoplanktonlar

gece boyunca suda çözünmüş azot seviyesini arttırırlar. Fitoplankton patlaması

olduğu dönemlerde NO3¯ ve NH4+ neredeyse yok denecek kadar azalır, kaybolur.

Bütün bunlar dinamik yapının değişken süreçleridir. Tuzlu ve tatlı su östarinde

karşılaştıkları ve karışmaya başladıkları zaman partikül maddeler ile çözünmüş

9

Şekil 1.1 Östarinlerde çözünmüş maddenin tuzluluk ilişkisi.

fiziksel ve kimyasal reaksiyon meydana gelir. Bu olaylar partikül maddenin yüzeyine

yapışma (adsorpsiyon) veya partikül maddenin yüzeyinden ayrılma (desorpsiyon);

çökelme (precipitation), topaklanma (flucculation), yoğunlaşma (coagulation) veya

canlılar tarafından sindirilme ve atık haline dönüştürülme olarak tanımlanabilir. Su

içindeki maddelerin bir araya gelmesi yada ayrılmasinda ortamda bulunan oksitlerin

etkisinde kaynaklanır. Oksitler, özellikle Si, Al ve Fe yerkabuğunda fazlaca bulunan

bileşenlerdir. Bu yüzden toprakta bulunan pek çok oksit ve hidroksit moleküller

doğada bulunan sularda da bulunur. Anyonlar, katyonlar ve hidroksit yüzeyler

arasındaki ilişki doğal su sistemleri ve kolloid kimyası açısından önemlidir. Linus

Carl Pauiling pek çok kil mineralinin zayıf asit özelliği gösterdiğini ortaya

koymuştur (Bianchi, 2007a). Asitler sulu çözeltilerinde H+ _{iyonu içerirler. Kil}

mineralleri ve diğer doğadaki iyonlar iyon değişimi yaparlar. Genel olarak iyon

değişimi yüzey değişimi tarafından belirlenir. Gouy teorisine göre toplam değişim

katyon fazlalığından ve anyon eksikliğinden kaynaklanır (Bianchi 2007a).

Partiküllerin (atom ve moleküllerin) Van der Waals kuvvetleri ile birbirlerine

bağlanmaları veya kimyasal bağlarla yapışmaları topaklanma veya yoğunlaşma

olarak tanımlanır. Kolloid çapı 2 µm’den küçük partiküllere denir. Askıda partikulerdir. Biyokolloidlere virüsler ve bakteriler örnek verilebilir. Partiküllerin

toplanması ve yığılması kolloidlerin sıklığına bağlıdır. Kolloidlere etki eden bu

önem taşımaktadır. Tatlı su girdisi ile birlikte yüksek turbilans oluşur ve bu arada

yüksek oranda Fe girdisi ve organik madde taşınır. Negatif yüklenen partiküller bu

durumda dağılarak askıda kalırlar. Östarindeki partiküller nehir suyunun çökmesiyle

daha alt seviyedeki tabakalara taşınır. Az tuzlu su (0.5-5 psu) maksimum turbidite

alanında konsantrasyonu en yüksek değere ulaşır. Negatif olarak yüklenmiş kil

mineralleri az tuzlulukla stabil olmayan bir durumda bulunurlar. Tuzluluk arttıkça

partiküller arasındaki kuvvetler hareketlenir. Örneğin, östarinde nehir sınırında suda

çözünmüş demir, demiroksit formundadır. Ayrıca organik madde kolloid

formundadır ve 4µm’den küçük ise ve DOC tarafından stabilize edilir (Bianchi,

2007a). Deniz suyunda bulunan Mg+2 ve Ca+2 gibi negatif iyonları nötr hale getiren

katyonlar demir taşıyan kolloidleri hareketli hala geçirdiği için karışma alanında bir

yoğunlaşma gözlenir. Buda partiküllerin çarpışmasının yani sıra Van der Waals

kuvvetlerinin de baskın olmasına sebep olur. Suyun içerisindeki moleküller arasındaki çekimin 1/3’u Van der Waals kuvvetlerinden kaynaklanan yüzey

geriliminden meydana gelir. Genel olarak nehirden sonra östarine girişte ve tuzlu

suya geçiste bir kapan mekanizması vardır (Bianchi, 2007c).

Çok değişken olan bu alanlarda dikey düzlemde, gelgitten etkilenen bölgede

dinamik bir akış mevcuttur. Bu bölgede yaşayan organizmalar dinamik ortama

adapte olmuş türledir. Suda çözünmüş olarak bulunan oksijen ise su kolonu boyunca

genellikle aerobik özellik gösterir. Anoksit bölge genellikle organik madde akışı ve

oksijen tüketimi tarafından kontrol edilir. Dikey düzlemde sediment genellikle anoksit özellik gösterir (Bianchi, 2007a). Yatay düzlemde ise; oksijen seviyesi ve

tuzluluk değerleri östarin ağzından denize doğru veya iç kesimlere doğru ilerledikçe

değişmeye başlar. Tuzluluğun tatlı su seviyesinden deniz suyu tuzluluğuna

ulaşıncaya kadar geçirdiği değişim evrelerini kapsayan alan hafif tuzlu su alanı

(brackish water) olarak tanımlanmaktadır. Hafif tuzlu su alanı da kendi içerisinde

tuzluluk sınıflandırmasına göre üçe ayrılır. Eğer tuzluluk değerleri 0,5 ila 5 psu

arasında ise bölge az tuzlu bölge (oligahaline) ; 5 ila 18 psu arasında ise orta tuzlu bölge (mesohaline), 18 ila 30 psu arasında ise çok tuzlu bölge (polyhaline) olarak adlandırılır (Algae Glossory, 2006; Wikipedia, 2007 b).

11

Östarinlerde karışım dört temel kuvvetten etkilenir. Bunlar gelgit kuvvetleri,

rüzgar yarattığı yüzey stresi, dalga hareketleri ve nehir akışı ile gelen suların

etkisidir. Karışım iki genel başlığa ayrılabilir:

Adveksiyon karışım (advective mixing), saçılma ve yayılma yolu ile karışım

(dispersive mixing). Adveksiyon karışım uzun zaman periyodunda ve dikey formda

meydana gelir. Dikey karışım öğeleri konservatif özellik gösterir. Konsantrasyon

biyojeokimyasal değişimlerden etkilenmez. Pek çok östarin deniz suyundan 35 psu

tuzluluğa sahip olduğu anda ayırt edilebilir. Bu olayı izlemek için tuzluluğu izleme

öğesi olarak kullanmak hem kolay hemde ucuz bir yöntemdir.

Saçılma ve yayılma yolu ile karışım ise suda çözünmüş maddelerin bulunduğu ve

partiküllerin saçıldığı östarin bölümünde meydana gelir. Çeşitli sebepleri vardır.

Bunlar birinci olarak gelgitin yarattığı çalkalanma etkisidir. Bu etki sonucunda

partiküller ortalama bir akış değerine sahip olurlar. Daha çok boyuna karışımlarda etkilidir. İkinci etki ise değişik hızlara sahip paralel akıntılardan kaynaklanır. Üçüncü etki moleküllerin rastgele hareketinden veya eddy durumundan dolayı partiküllerin

ve moleküllerin rastgele saçılmalıdır. Diğer bir etken, turbilans değerinden daha

düşük bir değerde fakat daima var olan moleküle difusyon etkisidir. Son olarak ise

gelgit tuzağıdır. Bu durumda su, koyun kıyı çizgisi arasındaki bir alanda kalır ve

böylelikle gelgit tarafından tuzağa düşürülmüş olur.

Östarinde değişimlere sebep olan ve dolaşan enerjinin kaynakları güneşin yaydığı

ışıma enerjisi (sıcaklık farklılıkları rüzgarın ve ayrıca yağmurun oluşumuna sebep

olur) ve ayrıca ay ve güneşin okyanus ve denizlerle arasındaki çekim kuvveti olarak

sıralanabilir.

1.2.2 Östarinlerin Sınıflandırılması

Östarinler jeomorfolojik yapısına veya sahip olduğu akıntı sistemine göre farklı

şekiller de sınıflandırılabilirler.

1.2.2.1 Jeomorfolojik Sınıflama

Jeomorfolojik yapı bakımından östarinler altı gruba ayrılabilir (Bianchi, 2007b).

Kıyı düzlükleri genellikle 20 m den daha az bir derinliğe sahiptir. Erimiş buzullardan

gelen yada nehir akıntılarından oluşmuş vadilerdir. Nehir tarafında sediment ile

doldurulmuştur. Oldukça geniş ve tuzlu bataklıkları kapsar.

Ria, su altında kalmış nehir yatakları ve onları çevreleyen alanlar yada bataklıklardır.

Bölgede su seviyesindeki değişiklik sırasında deniz suyu seviyesi kıyı çizgisinden

daha yükseğe çıkar. Alan yüksek kabartılara sahip alanlardır.

Lagünler kıyıya paralel ve derinliği 2m’den az, düzgün bir şekilde sığlaşan kıyı

şerididir. Bu alanlarda rüzgar baskın kuvvet olarak gözlenir. Kıyı çizgisi denizden

kıyıya 6 m uzaklıktan itibaren paralel kum tepeleri ile stabilize edilmiştir.

Fiyortlar buzulların yeryüzü şeklini değiştirme etkisi ile oluşurlar. Alüvyon ve

çamurun depolandığı alanlardır. 10-90 m ’lik bir genişliğe sahiptirler. Çok geniş ve

oldukça sığ bir kıyı eğimi (continental shelf) vardır. Bu alanlar alçak kum tepecikleri

içerir.

Yer hareketleri ile oluşmuş kıyı alanları.

Deltalar, nehir sularının denize ulaştığı ve deniz ile sürekli değişim; alışveriş içinde

olan alanlardır. Yüksek oranda sediment girdisi gözlenir

1.2.2.2 Akıntı Sistemine göre Sınıflama

Östarinler sahip oldukları karışım ve akıntı sistemine göre de altı gruba ayrılar.

1.2.2.2.1 Yüzeyden İlerleyen Akıntı Sistemine Sahip Östarinler (Saltwedge). Bu

sistemlerde tatlı nehir suyu tuzlu deniz suyunun üzerinde ince bir tabaka şeklinde ve

dışarıya doğru akar. Eğer nehrin debisi R ile, gelgitten dolayı hareket eden su

hacminde V ile ifade edersek R değeri V hacminden oldukça büyük bir değere

sahiptir veya bölgede gelgit etkisi yoktur. Bütün karışım olayı bu ince tatlı su

tabakası (T ≥0 ppt) ile aşağıda ilerleyen tuzlu su (T≥35 ppt) tabakası arasında bir

geçiş tabakasında gerçekleşir. Bu geçiş tabakasının derinliği östarin ağzından

13

Waldron, 2007). Missisippi ve Amazon nehirlerinin bulunduğu östarinler bu sisteme

güzel birer örnektirler (M.Tomczak 2000a).

Şekil1.2 Yüzeyden ilerleyen akıntı sistemine sahip östarinlerde derinlik boyunca tuzluluğun değişimi. 1,2,3,4 numaralar tatlı su kaynağı olan nehir ağzından denize doğru seçilmiş istasyonları göstermektedir (Şekil M. Tomzczak, 2000b’dan alınmış).

1.2.2.2.2 Yüksek Oranda Tabakalaşmış Akıntı Sistemine Sahip Östarinler. Bu

östarinlerde nehrin katkısı (R) gelgit etkisi ile taşınan su hacminden (V) büyüktür.

Güçlü akış geçiş bölgesinde meydana gelebilecek değişimi engeller. Yüzeyde kırılan

dalgalar dipten gelen tuzlu suyun yukarı çıkmasına sebep olur. Fakat bu hareket tek

yönlüdür. Yani tatlı suda aşağıya doğru ilerlerken alttaki su ile karışmaz. Bunun

sonucunda üst seviyede tuzluluk artmaya başlarken altta bulunan suyun tuzluluk

değerinde bir değişim olmaz (Şekil1.3). Bu arada dip suyunun girdisi yüzeydeki tatlı su girdisinden daha fazladır ve dipten ilerleyen suyun böylece sürekli bir kaynağı

bulunmaktadır. Bu tip östarin akıntıları genelde derinliği fazla olan ve geniş bir tuzlu

yataklarında da nehrin deşarjı azaldığı zamanlarda rastlanabilir. Bu tür östarinlere Hardanger Fiyordu (Norveç) örnek gösterilebilir.

Şekil 1.3 Yoğun tabakalaşmış östarinlerin profil ve yüzeyden tuzluluk değişimi. 1,2,3,4 numaralar tatlı su kaynağı olan nehir ağzından denize doğru seçilmiş istasyonları göstermektedir (Şekil M. Tomzczak, 2000b’dan alınmış).

1.2.2.2.3 Zayıf Tabakala_{şma Gösteren Östarinler. Nehrin su hacmi R değeri,}

gelgitin etkisini gösterdiği su hacmi olan V ’den daha küçüktür. Gelgit akıntısı su

kolonu boyunca türbülansa sahiptir. Özellikle türbülans dipte meydana gelir. Sonuçta

tuzlu su yüzey suyu ile, tatlı yüzey suyu da tuzlu su ile karışmış olur. Bu durumda

tuzluluk iki tabaka içinde hem dikey boyutta hemde yatay boyutta değişime uğrar

(Şekil1.4). Dünyanın pek çok yerinde ve değişik iklimlerde bu tür östarinlere

15

Şekil 1.4 Zayıf tabakalaşma gösteren östarinlerde derinlik boyunca ve profilden tuzluluk değişiminin gösterimi. 1,2,3,4 numaraları östarin ağzından açık denize doğru uzanan istasyonların yerleşimini göstermektedir (Şekil Tomzczak, 2000b’dan alınmış).

1.2.2.2.4 Dikey Karı_{şım Gösteren Östarinler. Bu tür östarinler de nehrin getirdiği}

su hacmi R, gelgitin hareket ettirdirdigi su hacmi yanında önemsiz kalır. Bütün

östarinde karışım gelgit tarafından yönetilir. Böylece yatay düzlemde bütün tabakalar

ortadan kalkarken yüzey ve dip arasındaki su tamamen karışır (Şekil 1.5). Bunun

sonucunda dikey tuzluluk değişimi sabit bir değeri gösterir. Buna karşılık tuzluluk

bir istasyondan diğerine yatay değişim gösterir. Bu tür östarinler genellikle

Şekil1.5 Dikey karışıma sahip östarinler de derinlik boyunca ve profilden tuzluluk değişiminin gösterimi. 1,2,3,4 numaralar östarin ağzından açık denize doğru uzanan istasyonları ifade etmektedir (Şekil M. Tomzczak, 2000b’dan alınmış).

1.2.2.2.5 Ters Yönlü Akıntıya Sahip Östarinler. Bu alanlarda tatlı su girdisi yoktur

ve bölgede çok fazla buharlaşma gözlenir. Yüzey tuzluluğu okyanustan östarinin iç

kısımlarına ilerledikçe azalmaz. Fakat buharlaşma hızı artar ve östarinin iç

kısımlarına doğru ilerledikçe tuzluluk değeri artar. Bu yüzden suyun hareketi

yüzeyde östarinin içine doğru iken, dipte denize doğru olur ve östarinin iç kısmında

son noktada batar, dibe doğru hareket eder (Şekil 1.6). Bu tarz östarinlere bir örnek

17

Şekil 1.6 Ters yönlü akıntıya sahip östarinler de derinlik boyunca ve profilden tuzluluk değişiminin gösterimi. 1,2,3,4 numaralar östarin ağzından açık denize doğru uzanan istasyonları ifade etmektedir (Şekil M. Tomzczak, 2000b’dan alınmış).

1.2.2.2.6 Süreksiz Bir Akıntı Yapısına Sahip Östarinler. Pek çok östarinin

sirkülasyon sisteminde, nehrin östarine katıldığı alana çok fazla yağmur suyu

düşmesi nedeniyle belirli dönemlerde sirkülasyon sisteminde değişiklikler

gözlenebilir. Bu dönemde nehrin debisi düşük, fakat başka bir yolla ortama giren tatlı

suyun miktarı çok yüksek olabilir. Böyle bir durumda yüzeysel yayılım gösteren östarinlerde bu akıntı sistemi değişmez. Şayet nehrin katkısı tamamen sonlanırsa ve kurak dönem uzun süre hüküm sürerse bu durumda östarin alanı normal deniz

alanlarında bulunan bir körfeze dönüşecektir. Bu tür östarinlere bir örnek ise

Sydney’in güneyinde yer alan Hacking limanının güney batı kolu örnek verilebilir

(Waldron, 2007). Bu alan yüksek oranda tabakalaşmış akıntı sistemine sahip iken

1.3 Gediz Havzasının Ve Gediz Nehrinin Genel Özellikleri

1.3.1 Gediz Havzasının Genel Özellikleri

Gediz havzası Türkiye’nin batısında, Ege bölgesinde 38°.04`-39°.13` kuzey

enlemleri ile 26°.35` doğu boylamları arasında yer alan Türkiye yüz ölçümünün

%2,2’sini oluşturacak büyüklükte bir havzadır. Havzanın büyüklüğü 17500 km2_’dir.

Havzanın büyük bir kısmı sarp ve dağlıktır. Fakat havzanın %30’luk bir kısmında

doğu-batı doğrultusunda uzanan alüvyonlu topraklar tarım yapmaya elverişli araziye

sahiptir (Gediz havzası toprakları, 1974). Havzanın metamorfik kayaları mermer,

kuvarsit içerir. Doğuda Kocaçay kuzeydoğusundan inip havzanın batı ucuna kadar

uzanan Gediz Nehrini ve kuzeyden inerek Gediz Nehrine karışan Kum çayının içeren

alivüyon sahası bütün jeolojik serileri ihtiva eder. Doğuda daha ince tanecikleri içeren alüvyon batıya doğru gidildikçe daha incelir. Havzada nadiren görünen tortul

kayaçlar alçak tepeler şeklindedir. Genellikle kırmızı renkte olan oligosen kum, kil,

silt ve çakıl’ dan oluşur. Menemen havzası neojen killi, kumlu ve ince tabakalı seriler

halindedir. Eski Foçaya doğru yaklaştıkça andezitler daha koyu renkte ve bazı

yerlerde geniş bazaltlar yer almaktadır (Gediz havzası toprakları, 1974). Gediz

havzasının topraklarının % 90’i erozyona müsait olduğu belirlenmiştir (Yumurtacı,

2004). Havzada Gediz Nehrinin denizle buluştuğu alana yakın, Menemen bölgesinde

2003 yılında yapılan bir çalışmaya göre 22-26 t/y h erozyon olduğu bulunmuştur ve

bu erozyonun büyük bir kısmının su erozyonu olduğu belirlenmiştir. Bölgede

rüzgardan kaynaklanan erozyon oranı düşüktür (Yumurtacı, 2004). Erozyona sebep

olan yağışlar 10 mm üstünde olan ve yılda ortalama 21-24 gün arasında meydana

gelen yağışlar olarak belirlenmiştir (Yumurtacı, 2004). Havza topraklarının

verimliliğine bakıldığında, toprakların fosfatça %46’si fakir, %34’u orta, %20’si iyi

durumdadır. Organik madde olarak nitrojen bakımından havzanın %53’u fakir, %30’u orta, %17’si iyi durumdadır (Gediz havzası toprakları, 1974). 2003 yılında

havzada Manisa-Uşak-Kütahya illerinde toplam 573.742 ton gübre kullanılmıştır.

Bu gübrenin 346.181 ton’u %21 azotlu gübre; 213.880 ton’u % 16-18 fosforlu; 13.681 ton’u % 48-52 potaslı gübredir (DIE,2007). 1974 yılında yayınlanan Gediz toprakları adlı kitapta o dönemde tarım için kullanılan havza topraklarının ihtiyaç

19

duyduğu gübre miktarı 190.880 ton amonyum sülfata (%20 N), 202.207 ton

süperfosforta (%18 P2O5) ve 2.000 ton potasyum sülfata (%50 K2O) şeklinde

belirtilmiştir ve genel toplam olarak 395.087 ton ticari gübreye ihtiyacı olduğu

belirtilmiştir. 29 yılda toplam kullanılan gübrede yaklaşık 180.000 ton artış olmuştur.

Havzada geçim kaynağı olarak tarım yapılmakta ve 400’den fazla çeşitli (deri, gıda,

tekstil, madencilik vb.) sanayi kuruluşu çalışmaktadır. Sebze, meyve, tütün, pamuk,

buğday, arpa, üzüm ve zeytin ürünleri fazla miktarda yetiştirilmektedir. 2003 yılı

istatistiklerine bakıldığında en fazla yetiştirilen ürün buğdaydır (DIE, 2007). Ayrıca

bölgede yetiştirilen tarım ürünlerine bağlı sanayi kuruluşları da işlevlerini

sürdürmektedir. Sanayi daha çok Uşak ve Manisa gibi büyük yerleşim merkezlerinde

toplanmıştır. Ayrıca Salihli, Akhisar, Gördes, Demirci, Kula, Turgutlu ilçe

merkezleri ve pek çok belde de küçük ve orta çapı işletme bulunmaktadır. Devlet

İstatistik Enstitüsü 2001 yılı istatistiklerine göre havzada bulunan dört il çapında maden sektöründe çalışan işletme sayısı 152’dir. Bunların 28’i İzmir il sınırı içinde

iken 128’i Manisa, Aydın, Uşak, Kütahya il sınırları içerisindedir (DİE, 2007). Halen

aktif olan Alaşehir’de civa, Turgutlu’da demir, Akhisar’da linyit, Gordes’de ise

uranyum işletmesi mevcuttur. Gediz havzası içinde bulunan 4 büyük il sınırları

içerisinde 2002 yılı istatistiklerine göre İzmir’de 89 adet, Manisa-Uşak-Kütahya’da ,

toplam 293 adet belediye bulunmaktadır. Bunlardan İzmir ili içindeki belediyelerin

toplam 13, Manisa-Uşak-Kütahya’da belediyelerin ise 4 adet arıtma tesisi hizmet

vermektedir (DİE, 2007).

Havzada Gediz Nehrin üzerinde 1960 yıllında işletime açılmış ve nehrin debisi

üzerinde büyük bir söz hakkına sahip Demirköprü barajı bulunmaktadır. Baraj

santralinden çıkan sular yaz aylarında sulama için kullanılmakta kış aylarında ise Göl

Marmara’ya verilmektedir. Baraj gölü senede 1666*106 m3 su depo etmektedir (DSİ,

2007).

Yeraltı suyu bakımından havzada Menemen ovası ile Kemalpaşa civarı, Selendi

ve Demirci civarı kil, kum ve çakıl formasyonunda olduğu için orta verimli yeraltı

sularına sahiptir. Menemen ovasında ilerleyen Gediz Nehrinin yatağı günümüze

Gediz havzasını Türkiye’deki diğer havzalarla kıyaslacak olursak Gediz havzası Türkiye’de yer alan havzaların yanında % 2,23’luk bir alanı kaplamaktadır.

Havzadaki gözlemlenen yıllık ortalama debi ise (~60 m3/sn) Türkiye geneldeki diğer

nehirlerin toplam yıllık ortalama debisinin %0,99’luk bir kısmını oluşturmaktadır.

Türkiye’de yer alan havzalar hakkındaki bilgiler Tablo 1.5’de gösterilmektedir.

Gediz havzası genel olarak Akdeniz iklimine sahip bir bölgedir. Havzada genel

rüzgar yönü Doğu (E), Kuzey (N), Kuzeydoğu (NE) doğrultularındadır (Gediz

havzası toprakları, 1974). Gediz Nehrinin İzmir körfezine döküldüğü bölgedeki Çiğli

meteoroloji istasyonundan alınan değerlere göre ortalama rüzgar yönleri mevsimsel

olarak kışın Doğu-Güneydoğu (DGD) ilkbaharda, yazın ve sonbaharda ise

21

Tablo 1.5 Havzaların Su Potansiyelleri (Kaynak: DPT Ulusal Cevre Eylem Planı, Su Kaynakları Yönetimi 1997; DSİ, 1996 Ajandası , )

Havza Adı Yağış Alanı

(km2₎

Yıllık Ort. Akım (106 _m3₎

Yıllık Ort. Debi (m3_/sn) MER_İÇ-ERGENE 14560 1,33 38,5 MARMARA 24100 8,33 255,2 SUSURLUK 23765 5,43 161,0 K.EGE 9032 2,09 66,2 GED_İZ 17118 1,95 58,6 K.MENDERES 7165 1,19 35,8 B.MENDERES 24903 3,06 97,1 BATI AKDEN_İZ 22615 8,93 321,1 ANTALYA 14518 11,06 335,1 BURDUR-GÖL 8764 0,50 14,3 AKARÇAY 8377 0,49 14,0 SAKARYA 56504 6,40 188,7 B KARADEN_İZ 29682 9,93 317,9 YE_ŞİLIRMAK 36129 5,80 182,8 KIZILIRMAK 7546 6,48 197,4 KONYA K.HAV 55554 4,52 154,2 DO_{ĞU AKDENİZ} 22484 8,07 345,7 SEYHAN 20731 8,01 229,5 AS_İ 10885 1,17 37,0 CEYHAN 21222 7,18 224,0 FIRAT 120917 31,61 992,3 D KARADEN_İZ 24022 14.90 521,3 ÇORUH 19894 6,30 208,3 ARAS 27548 4,63 149,8 VAN 15254 2,39 82,9 D_İCLE 51489 21,33 700,8 TOPLAM 766878 186,05 5929,3

1.3.2 Gediz Nehrinin Özellikleri

Gediz Nehri Ege bölgesinin ikinci büyük, Gediz havzasının en büyük tatlı su

kaynağıdır. İzmir körfezinin kuzeyinden Foça ile Homa lagünü (Kuş Cenneti:

RAMSAR sözleşmesi listesine dahil edilmiş koruma altında olan bir alandır)

arasından denize dökülür ve toplam 401 km uzunluğa sahiptir. Gediz Nehri’nin yan

kolları kuzeyde Selendi, Delliniş, Dermek, Gördes, Medar, Kocaçay, Kumçayı,

Karacay; güneyde Alaşehir, Derbent ve Nif çaylarıdır (Şekil 1.7).

Şekil 1.7 Gediz Nehri ve yan kolları, Gediz Deltası ve yerleşim planı.

Nehir’in debisi üzerinde etkin role sahip olan, bünyesinde 1 milyar 125 bin m3 su

tutabilen Demirköprü barajında kış ve bahar aylarında su depolanırken, Haziran-

Ağustos arasında mevcut suyu çevre havzada bulunun tarlaların sulaması için

kullanılmaktadır (DSI, 2007). Tarla sulamalarından artan su nehir yatağına

bırakılmakta ve denize ulaşmaktadır (Şekil1.8). Barajdan yaz aylarında toplam

bırakılan su debisi 60-70 m3/sn’dır. Yıl boyunca diğer aylarda nehrin debisini gelen

23

Şekil 1.8 Gediz havzası sulama suyu ve drenaj suları akış yolları (Kaynak: Enviroment software and services SMART)

Gediz havzasının bitki örtüsüne bakıldığında, özellikle Gediz Nehri’nin geçtiği

alanın büyük bir kısmı mera ve tarım alanıdır. Nehrin üzerinde yer alan Demirköprü

Barajı ve Marmara gölünün yakınlarında ise kızıl çam, meşe, palamut meşesi doğal

bitkisi örtüsünü oluşturmaktadır (Gediz havzası toprakları, 1974)

Nehir yolculuğu boyunca toplam 4 il ve 17 ilçe, 32 belde, 74 köy ve 400’den fazla

endüstri merkezi merkezinden geçmekte ve bu bölgelerin atıklarını toplamaktadır. Özellikle Manisa ile Menemen arasında bulunan Karaçay ile Gediz Nehrinin

birleştiği nokta 1995-1996 yıllarında yapılan bir araştırmaya göre kirliliğin en yoğun

yaşandığı bölge olarak gözlenmiştir (Bayar ve Oğuz,1990; Okur,1997;Tuğrul, 1992;

Sunar, 1989). Bu sebeplerden dolayı, Gediz Nehri bu zamana kadar üzerinde yapılan

çeşitli çalışmaların sonucuna dayanılarak İzmir körfezini kirleten bir kaynak olarak

kabul edilmiştir (Aksu, Yaşar ve Uslu, 1998; Batkı 2002; Gündoğdu, Torusdağ ve

Sarıkaya, 2005; Murathan, 1999; Uslu, 1994).

Havza genelinde yağış ve akış ölçüm istasyonlarına ait verilerin

döküldüğü, Manisa Köprüsü ve Muradiye köprüsünde bulunan istasyonlara ait yağış

ve akış verilerinin homojen olmadığı bu yüzden bu istasyondaki verilere dayanarak

kesin bir artış yada azalma trendi gösteriyor şeklinde bir açıklama yapmanın yanlış

olacağı ifade etmiştir. 2004 yılında yapılan, geriye dönük 24 ila 38 yıllık akım ve 25

ila 40 yıllık yağış değerlerinin kapsayan toplam 21 yağış ve 11 akım istasyonuna ait

bu çalışmanın ışığında havza genelinde toplam yağışta bir azalış trendi olduğu da

belirlenmiştir (Ustuner, 2004). DSİ ve Elektrik İşleri Etud İdaresi (EİEİ)’ den alınan

verilere göre Gediz Nehri’nin üstünde yer alan Manisa köprüsü ve Menemen

köprüsünde bulunan akım istasyonlarından aylık ortalama ölçülen akış değerlerine

incelendiğinde genel olarak Aralık, Ocak, Şubat, Mart aylarında nehrin debisinin

yüksek olduğu gözlenirken, 1980 yıllarda sonra 1990’li yıllarda yağışın çok olduğu

aylarda bile debinin azaldığı görülmektedir (Şekil1.9). Nehrin İzmir körfezine

dökülmeden önce ölçülen son akım istasyondaki ortalama debisi 70’li yıllardaki

45,31 m3/sn, 80’li yıllarda 47,40 m3/sn, 90’li yıllarda 16,70m3/sn ve 2000’lerde ise

20,27 m3/sn olmuştur. 1981 yılı taşkın yılı olmuştur (DSI).

Ocak Mayis Eylul 1980 ₁₉₈₅ 1990 ₁₉₉₅ 2000 ₂₀₀₅ 0 50 100 150 200 250 300 350 Debi (m 3_/s)

Şekil 1.9. 1981-2005 yılları arasında Gediz Nehrinin aylık ortalama debisi

1984’den 2006’a kadar 22 yıllık süreç boyunca nehrinin debisi, bölgeye düşen yağış

25

dönem dönem değişiklikler gösterdiği gözlenmektedir (Şekil 1.10). 22 yıllık süreç

boyunca yağış ve debi değerlerindeki artış ve azalışlar genellikle paralellik

göstermektedir. 90’ların başından ortasına doğru yağış değerleri biraz azalırken, debi

değeri daha fazla bir düşüş göstermiştir. 80’ li yıllarda toplam ortalama yağış miktarı

57,16 kg/m2, 90’lı yıllarda toplam ortalama yağış miktarı 56,01 kg/m2_{, 2000’lerde ise}

58,12 kg/m2 olarak hesaplanmıştır. Nehrin taşıdığı AKM miktarında 2000’li yılların

basında bir düşüş gözlenmiştir. Beş yıllık süreç boyunda genel olarak 80’li ve 90’li

yıllardan daha düşük bir oranda taşınım olmuştur.

0 50 100 150 200 250 300 350 0 4 .0 1 .1 9 8 4 1 7 .0 1 .1 9 8 5 2 0 .0 1 .1 9 8 6 0 7 .0 1 .1 9 8 7 1 3 .0 1 .1 9 8 8 0 5 .0 1 .1 9 8 9 0 5 .0 1 .1 9 9 0 1 0 .0 1 .1 9 9 1 0 7 .0 1 .1 9 9 2 1 2 .0 1 .1 9 9 3 0 5 .0 1 .1 9 9 4 0 5 .0 1 .1 9 9 5 0 9 .0 1 .1 9 9 6 0 8 .0 1 .1 9 9 7 2 6 .0 1 .1 9 9 8 0 4 .0 1 .1 9 9 9 0 1 .0 1 .2 0 0 0 0 1 .0 1 .2 0 0 1 0 1 .0 1 .2 0 0 2 0 1 .0 1 .2 0 0 3 0 1 .0 1 .2 0 0 4 0 1 .0 1 .2 0 0 5 D eb i ( m 3 /s ) - Y ağ ış ( kg /m 2 ) 1 10 100 1000 10000 L og A K M

ORT. YILLIK DEBI ORT. YILLIK YAGIS ORT. YILLIK AKM

Şekil 1.10 1984 den 2004’ e kadar Gediz Nehrinin yağış, debi ve AKM değişimi. Bu şeklin oluşmasında kullanılan veriler DSI, EIEI, Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürülüğünden (DMIGM) temin edilmiştir.

Havzanın batı tarafında, Gediz Nehrinin deniz ile buluştuğu bölgede hakim rüzgar

yönü kışın Doğu-Güneydoğu (DGD) ilkbaharda, yazın ve sonbaharda ise

Kuzey-Kuzeybatı (KKB), olarak belirtilmiştir (Batkı, 2002; DMIGM, 2007; Uslu, 1994).

Karahanlı (2002) ve Sayın’ın (2003) İzmir Körfezi ile ilgili yaptığı modelleme

çalışmalarında körfezde 5 m/s veya daha şiddetli KKB yönünde bir rüzgar estiğinde,

nehrin denizle buluştuğu kıyı kesiminin açıklarında antisiklonik bir akıntı sistemi

oluşacağını göstermiştir. Benzer şekilde körfezde 5m/s hızla GGD yönünden rüzgar

estiğinde ise nehrin döküldüğü bölgenin açıklarında siklonik bir akıntı sistemi

akıntının sadece orta körfez olarak tanımlanan bölgeye kadar ulaştığı modelleme

çalışmaları ile gösterilmiştir (Karahan, 2002).

Gediz Nehrinin İzmir körfezine döküldüğü bölgenin yakınında yer alan Homa

Lagün’ün de Polat’in (1998) yaptığı bir çalışmada ise suyun tuzluluk değerlerinde

nehrin etkisi yağışın çok ve debinin yüksek olduğu kış aylarında (özellikle Şubat

ayında) Taş Lagün’e (Gediz Nehrinin eski yatağı) kadar ulaştığı görülmektedir.

Bölgeye nehrin başka türlü bir taşınımıda geniş sulama kanalları ile de olmaktadır.

Debinin ve yağışın kısmen azaldığı bahar döneminde ise nehrin tatlı su etkisi

Kırdeniz Lagün’üne (Şekil1.11) kadar gelmiştir.

Şekil 1.11 Gediz Nehrinin İzmir Körfezi ile buluştuğu bölgenin gösterimi (İzmir Kuş Cenneti web sitesi.)

1.4 Çalışmanın Amacı:

Bu araştırmanın amacı, bugüne kadar yapılan incelemelerle kirliği belirlenmiş

olan Gediz Nehri’nin İzmir Körfezi ile buluştuğu ve karıştığı noktadan itibaren

davranışını incelemek ve ortamda birbirine bağlı karışık biyo-jeo-fiziko-kimyasal

olayları açıklamaya çalışmaktır. İzmir Körfezi ile ilgili yapılan araştırmalarda Gediz

27

Nehri’nin ne boyutta ve hangi dönemlerde kirletici bir kaynak olduğu sayısal

verilerle gösterilmemiştir. Gediz Nehri’nin denizle birleştiği noktadan itibaren

ilerleyişi ve karakteri daha önceki çalışmalarda ne yazik ki incelenmemiştir. Gayet

dinamik bir yapıya sahip olan bölgenin gerçekte körfeze etkisi nedir? Gediz Nehri körfez için kirletici bir kaynak mıdır, yoksa bu bölge bir kapan görevi mi

üstlenmektedir? Nehirden gelen tatlı su körfeze karışmadan karışım alanında

çökmektemidir? Üzerinde son yıllarda pek çok temizleme ve havza yönetim

çalışmaları yapılmaya çalışılan ve basında son günlerde tekrar toplu balık ölümleri

ile gündeme gelen Gediz Nehri, son yıllardaki durumu nedir? Özellikle dış körfez

için önemli bir tatlı su girdisi kaynağı olan Gediz Nehri ile ilgili yukarıda değinilen

28

2.1 Örnekleme Yöntemleri

Çalışma toplam beş dönemlik mevsimsel örnekleme sürecini içerecek şekilde Ağustos 2004, Kasım 2004, Şubat 2005, Nisan 2005 ve Ağustos 2005 tarihlerinde yapılmıştır. Örnekleme biri tatlı su kaynağı olmak üzere nehir ağzında (Gediz ist.), diğeri dış körfezde (11 ve/veya 11X) olmak üzere sabit referans istasyonlarında ve tuzluluk değişimine bağlı olarak konumu her mevsim değişen 6 istasyonda yapılmıştır. 6 istasyonunun oluşturduğu karışım alanı ise K1 (11D, 11E, 11F istasyonlarını içeren) ve K2 (11A, 11B, 11C istasyonlarını içeren) iki karışım hattına ayrılmış ve bu gruplandırmaya çalışma süresinde devam edilmiştir. Fiziksel parametreler için yerinde ölçüm yapılırken, kimyasal parametreler için ise su örnekleri alınmıştır ve laboratuarda en kısa sürede ölçümüştür. Örnekleme derin istasyonlarda su kolonu boyunca, tuzluluk değerine bağlı olarak değişen istasyonlar da ise, yağışın ve debinin düşük, sıcaklığın yüksek olduğu dönemlerde istasyonların sığlaşması nedeniyle sadece yüzey suyunda yapılmıştır. Alınan örnekler eş zamanlı yapılan Körfez İzleme Seferleri sırasında R/V K.Piri Reis gemisinde süzülmüş ve derin dondurucuda saklanmış ve ölçüm için hazır hale getirilmiştir.

2.1.1 Yapılan Ön Hazırlıklar

Örnek alımı için ağzı geniş, kapaklı ve plastik 10 litrelik bidonlar kullanılmıştır. Örnekleme yapılacak kaplar sefer öncesinde önce HCl asit ile yıkanmış, sonra saf su ile iyice çalkalanmıştır. Örnek suların süzüldükten sonra konacakları polietilen şişeler içinde aynı işlem uygulanmıştır. Sefer öncesinde gemide süzüm işlemi için kullanılacak olan bütün sistemler asit ve saf su ile temizlenmiştir. Özellikle partikül organik madde süzümü için kullanılacak 200 μm göz açıklığına sahip mesh alkol ile, süzüm sistemi %10’luk derişime sahip HCl asit ve saf su ile temizlenmiştir.

29

2.2.1 Alan Çalışması

İstasyonlara ait tuzluluk, sıcaklık değerleri Körfez referans istasyonu (11-11X için) R/V K. Piri Reis gemisinde bulunan CTD ölçüm cihazı ile yerinde ölçülmüş ve ölçüm yapılan derinliklerden CTD’ nin polietilen şişeleri ile örnek su alınmıştır. Sığ istasyonlarda önce istasyonlar YSI 556 Multiprobe system (tuzluluk, sıcaklık ve çözünmüş oksijen (DO) ölçer aletle) ile tuzluluk değişimine bağlı olarak belirlenmiştir. Yerinde bu değerler kaydedilmiştir. Aynı nokta pH ölçümu WTW pH/Cond 304i/Set cihazı ile yapılmış ve kaydedilmiştir. Belirlenen istasyonlardan alınan sular önceden temizlenmiş bidonlara alınmış ve gemide süzümleri yapılmıştır. Bu işlem sırasında partikül organik madde için alınan örnek suyu önce yaklaşık 220 μm’lik göz açıklığına sahip mesh’den geçirilmiş, daha sonrasında 450C0_{’ de 2 saat} yanmış 25mm’lik GF/F filtreden süzülmüştür. Süzme sonunda filtreler 450C0 de 2 saat yanmış aliminyum folyalara sarılarak derin dondurucuda ölçüm işlemine kadar saklanmıştır.

Örnek suyu partikül fosfat için önceden yakılmış (450C0 de 2 saat) hazırlanmış 47mm’lik GF/F filtreden süzülmüş, süzüm biterken önceden hazırlanmış Na2SO4 çözeltisinden 4ml eklenmiş ve filtre yanmış folyoya (450C0 de 2 saat) sarılarak dondurucuda saklanmıştır.

Klorofil-a için su önce 200 μm’lik meshten geçirilmiş, devamında 47mm’lik GF/F filtreden süzülmüş süzüm biterken %1’lik önceden hazırlanmış MgCO3 çözeltisinden 2ml eklenmiş ve folyoya sarılarak dondurulmuştur.

Askıda katı madde (AKM) için örnekler önceden etüvde kurutulmuş ve boş tartımları alınmış 47mm’lik GF/F ve 0,45μ ‘lik göz açıklığına sahip filtrelerden süzülmüş. Çözünmüş besin tuzu ölçümleri için GF/F filtrelerden süzülmüş sular temiz polietilen şişelere alınmış ve ölçüm zamanına kadar derin dondurucu saklanmıştır.

2.1.2 Laboratuar Çalışması

Yapılan örnekleme sonucu toplanan ve ilk işleme tabi tutulmuş örnekler Tablo 2.2’ deki yöntemler ve cihazlarla analiz edilmiştir.

Tablo 2.2 İncelemem sırasında toplanan kimyasal örneklere laboratuar aşamasında uygulanan ölçüm methodlar ve cihazlarının listesi.

Değişkenler Kaynak kullanılan Alet

POC, PON ve Sedimentte TOC Ölçümu Verardo, Froelich ve Mc Intyre1990 CHN Carlo ERBA NC2500 Elementel Analiz cihazı Partikül Sayım Analizi ASTM-D 4438-85 (1997)

ASTM C690-86 (1997)

Coulter Counter Z Series Chl-a Ölçümu Stricland ve Parsons

(1972)

Sequoia–Turner Flourometre

PP Ölçümu Solorzano ve Sharp

(1980) Spektrofotometre

AKM Ölçümu - Hassas Terazi

Reaktif Silis Ölçümu Grasshaff, Ehrhartd ve

Kremling (1983) Spektrofotometre Nitrit Analizi Grasshaff, Ehrhartd ve

Kremling (1983) Spektrofotometre DOC, OPO4P, NO3NO2 Ölçümu EPA (1983), Grasshoff, Ehrhardt, Kremling (1983), Stricland ve Parsons (1972) 2 Channel Scalar Autoanalyzer

Amonyum Azotu Analizi Stricland ve Parson

(1972). Spektrofotometre Toplam Çözünmüş Fosfat Analizi Solorzano ve Sharp (1980) Spektrofotometre 2.2 İstatistiksel Yöntemler

Ölçümlerden elde edilen veriler üzerine korelasyon ve regresyon uygulanarak partikül ve çözünmüş besin tuzlarının oranları bulunmuştur. Belirli güvenlik aralıklarında hangi değişkenler arasında nasıl bir ilişki olduğu ve bu ilişkinin istatistiksel anlamda ne kadar anlamlı bir değerde olduğu tespit edilmesi içinde

31

korelasyon yapılmıştır. Bu işlemler STATISTICA 6.0 programı kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca elde edilen veriler kullanılarak yüzey suyu için önce tüm değişkenler arasındaki korelasyona bakılarak, aralarında korelasyon ilişkisi olanlar için Temel Bileşen Analizi yapılmış ve istasyonlar arasında en büyük varyasyonu yaratan değişkenler bulunmuştur. Aynı işlem yüzey suyu değerlerinde verilerin partikül ve çözünmüş olarak gruplandırılması ve ayrıca Gediz ve referans istasyonları içinde tüm değişkenler göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Bu işlemler için ayrıca PRIMER 5. programı kullanılmıştır.

32

BÖLÜM ÜÇ

SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME

3.1 Meteorolojik Veriler Ve Debi

Örnekleme dönemindeki meteorolojik ve akış özelliklerine toplu bir bakış

yapıldığında, (Tablo3.1) iki farklı yılın aynı ayına (Ağustos 2004, Ağustos 2005) ait

sıcaklık değerlerinde bir önceki yıla göre bir artış gözlenmiştir. Buna bağlı olarak

debi değerinde azalma, solar radyasyon değerinde ise bir artış görülmüştür.

Mevsimsel olarak ise hava sıcaklıkları ve yağış değerleri değişkendir. Doğal olarak

solar radyasyonun en yüksek olduğu mevsim yazdır (12,2 ile Ağustos 2005). Yağışın

en yüksek olduğu (123 kg/m2_{) dönem ise Şubat 2005’dir. Nehrin debisinin de buna}

bağlı olarak en yüksek olduğu dönem gene kış (Şubat 2005) örneklemesi olmuştur.

Tablo 3.1 Örnekleme günlerine ait meteorolojik veriler ve nehrin debi değerlerine genel bir bakış.

Tarih 6 A₂₀₀₄ ğustos 6 Kasım ₂₀₀₄ 18 ₂₀₀₅ Şubat 16 Nisan ₂₀₀₅ 1 A₂₀₀₅ ğustos Günlük güneşten gelen

radyasyon 11,7 7,2 6,9 9,9 12,2

Bir hafta için ort. günlük

radyasyon 11,79 3,93 4,29 9,47 12

Günlük toplam ya_ğış

miktarı (kg/m2₎ 0 0 15,4 0 0

Bir haftalık toplam ya_ğış

miktarı (kg/m2₎ 0 0 117,1 6,7 0

Günlük hava sıcaklı_ğı 26 14 10 16 29

Bir hafta için ort. günlük

sıcaklık 27 19 10 21 30

Ort. rüzgar _şiddeti 9,7 2,03 3 11 10

Baskın rüzgar yönü KB K De_ğişken GGD K

33

3.2 Fiziksel Ve Kimyasal Değişkenlerin Değişimi

Çalışma süresince (2004-2005) örnekleme sonrasında elde edilen verilerin maksimum, minimum ve ortalama değerleri Tablo3.2’de tüm derinlikler ve Tablo3.3’de sadece yüzey suyunda olmak üzere iki grup halinde gösterilmektedir. Tablolarda yer alan yoğunluk değerleri ölçülen tuzluluk ve sıcaklık değerleri kullanılarak Fofonoff ve Millard Jr’in yöntemlerine göre (1983) hesaplanmıştır.

Tablo 3.2 Çalışma bölgesi su kolonunda ölçümlen değişkenlerin dağılım aralıkları ve ortalama değerleri. (Ort= Ortalama , SS= Standart Sapma, Min= Minimum , Maks= Maksimum, N=örnek sayısı) Min-Maks Ort ±SS N Tuzluluk (psu) 0,29 – 41,61 30,76 ± 13,17 103 Sıcaklık(C) 9,95 – 28,90 19,86 ± 5,1 98 Yoğunluk 998,03 – 1029,79 1021,47 ± 9,8 43 pH 6,52 – 8,85 7,95 ± 0,75 31 DO 1,52 – 9,63 6,33 ± 1,8 91 Debi (m3/snn) 5,2 – 123 44,4 ± 46,3 5 AKM (mg ) 0,13 - 526 23,31 ± 77,07 102 Chl-a (μg/l) 0,0 – 8,51 0,71 ± 1,48 102 POC (μM) 0,08 - 431,91 62,13 ± 92,88 86 PON (μM ) 0,16 – 598,78 36,90 ± 84,98 85 PP (μM ) 0,01 – 4,21 0,46 ± 0,91 96 DOC (μM) 39,3 – 2327 283,3 ± 479,3 101 OPO4P(μM) 0,02 – 26 2,18 ± 4,97 101 DOP (μM) 0 – 11 0,6 ± 1,25 101 NO2 (μM) 0,01 – 12 1,5 ± 2,9 101 NO3(μM) 0,02 – 156 14 ± 30,04 101 NH4(μM) 0 – 237 26 ± 54,7 101 Si (μM) 0,9 – 293 36,7 ± 71,13 101 TDP(μM) 0,0 – 37 2,15 ± 4,74 102 Suda TOC(μM) 18,6 – 2392,1 400,3 ± 608,3 101 TP(μM) 0,05 – 37,9 2,6 ± 5,01 101 TIN (μM) 0,2 – 272 41,5 ± 81,3 101

Tablo 3.3 Çalışma bölgesi yüzey suyunda ölçümlen değişkenlerin dağılımaralıkları ve ortalama değerleri. (Ort= Ortalama , SH= Standart hata , SS= Standart Sapma, Min= Minimum , Maks= Maksimum, N=örnek sayısı)

Min - Maks Ort±SS N

Tuzluluk (psu) 0,29 - 39,6 21,1 ± 14,49 43 Sıcaklık (C*) 9,95 - 28,9 20,01± 5,91 43 Yoğunluk 998 - 1029 1013,96 ± 10,39 43 pH 6,5 - 8,5 7,78 ± 0,69 26 DO 1,52 - 9,6 6,4 ± 2,16 41 Chl (μg/l) 0 - 8,5 1,48 ± 2,05 43 PP (μM) 0.013 - 4,21 0,94 ± 1,21 42 POC (μM) 1.4 - 432 110,5 ± 113,78 40 PON (μM) 0,24 - 598,8 63,19 ± 118,16 39 AKM (mg/l) 0,8 - 526 50,46 ± 113,82 43 TDP (μM) 0,18 - 37 4,88 ± 7,45 33 OPO4P (μM) 0,02 - 26 4,81 ± 6,82 43 DOP (μM) 0,16 - 11 1,39 ± 1,96 33 DOC (μM) 57,2 - 2327 577,56 ± 626,3 43 N02 (μM) 0,02 - 12 3,3 ± 3,75 43 NO3 (μM) 0,035 - 156 32,0 ± 39,62 43 NH4 (μM) 0 - 237 58,2 ± 72,46 43 Si (μM) 1 - 293 80,54 ± 92,64 43 TPO4 (μM) 0,14 - 37,9 5,9 ± 7,54 33 Suda TOC (μM) 67,08 - 2392 760,69 ± 744,12 41 TIN (μM) 0,2 - 272 93,52 ± 104,29 43 3.2.1 Fiziksel Değişkenler

Gediz Nehri, İzmir körfezine dökülmeye başladığı andan itibaren yüzeyden ilerleyen bir östarinin akıntı sisteminin gösterdiği özellikleri göstermeye başlar. Bu sırada nehrin deniz içinde ilerleyişi o anki mevsim rüzgarlarının ve debinin etkisi ile dar veya geniş bir alana kapsamaktadır. Şekil 3.1’ de örnekleme döneminde istasyonların derinlikleri ve secchi disk derinliklerinin istasyon derinliğe göre yüzde değerleri mevsimsel olarak gösterilmiştir.

35 6 Ağustos 2004 11D % 100 11C % 75 11B % 55 11A % 57 11 % 50 11G % 100 11E % 100 11F % 50 6 Kasım 2004 11E % 100 11D % 100 11C % 100 11B % 100 11A % 100 11F % 100 18 Şubat 2005 11E % 5 11D % 13 11C % 2 11B % 2 11A % 5 11F % 17 16 Nisan 2005 11E % 90 11F % 67 11D % 100 11C % 100 11B % 100 11A % 86 Gediz % 26 1 Ağustos 2005 11C % 57 11F % 83 11B % 100 11A % 100 Gediz % 35 11E % 50 11D % 100

Şekil3.1 Çalışma istasyonlarının derinlikleri ve secchi disk derinliklerinin istasyon derinliğe göre yüzde değerlerinin mevsimsel gösterimi.

(23m) (22m) (24m) (0,75m) (0,5m) (1m) (0,25m) (32m) (2,5m) (4,8m) (0,35m) (0,2m) (2m) (5,25m) (0,3m) (0,7m) (0,5m) (0,8m) (0,3m) (0,6m) (0,5m) (2m) (1m) (0,4m) (0,4m) (0,6m) (0,6m) (0,6m) (2m) (2m) (0,7m) (0,5m) (1,9m) (2m)